Vórtices ópticos fracionários na geração de segundo harmônico

Abstract

Vórtices ópticos fracionários se distinguem dos tradicionais vórtices de fase por possuírem uma descontinuidade em sua fase, que leva a uma interferência destrutiva local. Neste trabalho nós revisamos uma forma de descrever esses feixes, onde um autoestado de momento angular orbital (MAO) é expandido na base do ângulo azimutal. Dessa maneira, é possível obter a decomposição de um vórtice com carga topológica fracionária em termos de vórtices de cargas inteiras, sendo estes últimos já conhecidos pela literatura por serem descritos pela família de modos Laguerre-Gaussianos. Além disso, nessa descrição, a posição angular da descontinuidade de fase é independente dos demais parâmetros, e esta pode afetar as relações de ortogonalidade entre os vórtices. Com o auxílio de um modulador espacial de luz, produzimos esses feixes e o imageamos num cristal não-linear com casamento de fase tipo-II. Foi observado a geração de segundo harmônico, bem como o dobramento do momento angular orbital médio, como indicado pela técnica da lente inclinada. Apesar dos feixes gerados possuírem MAO inteiro, sua distribuição de intensidade transversa se distingue do perfil de um modo Laguerre-Gaussiano, o que indica a geração de uma superposição de vórtices